Liderando el cambio: combatiendo el tracking eléctrico enconectores automotrices de alto voltaje

En la carrera por reducir los tiempos de recarga de vehículos eléctricos, la industria automotriz está avanzando de forma constante hacia arquitecturas de carga de 800V o superiores. Los vehículos de producción de Porsche, Hyundai y Kia ya funcionan con sistemas de 800V, y la próxima serie Neue Klasse de BMW también incorporará la tecnología de 800V en la producción a gran escala. Mientras tanto, en China, empresas como BYD están avanzando en capacidades de carga de nivel megavatio.

Las compensaciones de materiales en la carga a 800V

Estos avances se traducen en una mejora significativa en la comodidad para los clientes, en algunos casos permitiendo cargas ultrarrápidas, por debajo de los 15 minutos. Sin embargo, estos desarrollos también introducen nuevos desafíos materialesos desafíos. En concreto, los voltajes de sistema más altos aumentan el riesgo de tracking eléctrico superficial y la migración de iones metálicos, por ejemplo, la migración de plata en superficies de contacto, en materiales de conectores. Estos fenómenos pueden provocar, en última instancia, fallos de aislamiento o cortocircuitos. Para evitar esto, los materiales de los conectores deben estar diseñados para resistir el tracking, conforme a la norma IEC 60112 con un CTI mínimo de 600V incluso en espesores de pared muy reducidos. Esto ofrece a los diseñadores una mayor flexibilidad para abordar este tComo respuesta a este desafío emergente, hemos desarrollado un nuevo material con una combinación pionera en la industria de propiedades mecánicas y eléctricas.

“Cuando los clientes comprueban que ya no necesitan elegir entre el rendimiento eléctrico y la durabilidad mecánica en aplicaciones de conectores, la propuesta de valor se vuelve inmediatamente evidente”, afirmó Tamim Sidiki, Global Segment Innovation Manager for Automotive en Envalior.

Cómo desarrollamos un nuevo grado de material para conectores de alta tensión

Pocan® BFN4232ZHR S1 es el nuevo halogeCompuesto de PBT libre de halógenos y retardante de llama, desarrollado por nuestro equipo de I+D. Está diseñado para ser el material de aislamiento ideal para conectores de alta tensión (HV), superando muchas de las limitaciones de las alternativas existentes. Logra esto combinando las propiedades inherentes del PBT con la resistencia mecánica típicamente asociada a PA6 y PA66, en una solución nunca vista hasta ahora.

Propiedades clave de rendimiento para Pocan® BFN4232ZHR S1

El nuevo material representa una solución de “lo mejor de ambos mundos”, proporcionando un rendimiento CTI elevado, alta elongación a la rotura y una excelente resistencia a la hidrólisis y al creep. Con esta combinación de dos “familias de materiales” en un solo compuesto, los diseñadores ya no es necesario elegir entre rendimiento eléctrico y durabilidad mecánica.

Pruebas orientadas al éxito: Un enfoque centrado en el cliente

El desarrollo de Pocan® BFN4232ZHR S1 fue impulsado directamente por los requisitos del cliente, reflejando una necesidad clara del sectorry gap: los materiales existentes no podían ofrecer la combinación completa de propiedades necesarias para aplicaciones de alto voltaje. Los intentos previos de desarrollar compuestos de PBT con alto CTI a menudo conllevaban compromisos fundamentales: propiedades mecánicas insuficientes, escasa estabilidad del color o dependencia de aditivos como PFAS o retardantes de llama que liberan isocianatos. La necesidad de cumplir con todos los requisitos del material en un solo grado atractivo en precio hacía que el desafío de ingeniería fuera aún más complejo.

Para lograrlo, nuestros equipos trabacolaboramos con los clientes durante todo el proceso de ensayos y validación. Esto garantizó que la solución se definiera en función de requisitos reales de uso, y no solo de parámetros de laboratorio. Un factor clave que posibilita este proceso es nuestra infraestructura interna de ensayos CTI, con instalaciones dedicadas tanto en Europa como en India. Estos centros permiten a los ingenieros ensayar más allá del límite superior de la norma oficial IEC 60112 (600V), incluyendo la validación en variantes de color naranja y negro para cumplir con los requisitos de mazos de cables automotrices. Elel material ahora ha recibido la certificación de terceros para un rendimiento CTI 600 en ambos colores, destacando su desempeño y preparación para aplicaciones industriales.

Rendimiento superior a escala de producción, no solo en laboratorio

Más allá del rendimiento en el uso final, el material también debe funcionar de manera segura, fiable y eficiente dentro de las limitaciones de la producción automotriz de alto volumen. Pocan® BFN4232ZHR S1 fue desarrollado con especial atención a una procesabilidad estable. Este material también ofrece una alta soldabilidad láser y cumple con los requisitos térmicos-ensayos de choque desde -40 °C hasta 140 °C, confirmando que puede resistir los ciclos típicos de las condiciones de ensamblaje y uso final. Finalmente, es apto para el marcado láser, lo que permite la aplicación de códigos data matrix y otras identificaciones en todos los colores.

Con el desarrollo ya finalizado y las propiedades de desempeño confirmadas, Pocan® BFN4232ZHR S1 está ganando presencia en el mercado, con la adopción por parte de clientes ya en curso en Europa, China y América. Varios clientes han completado con éxito el proceso de validación del materialsses, y el alcance del compromiso en toda la industria refleja la magnitud de la necesidad no satisfecha que aborda este material.

“Cuando los clientes ven que ya no es necesario comprometer el rendimiento eléctrico ni la durabilidad mecánica en aplicaciones de conectores, la propuesta de valor se vuelve inmediatamente evidente”, explicó Sidiki.

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